被测器件的测试电路和测试机的制作方法

1.本实用新型涉及半导体自动化测试技术领域，尤其是涉及被测器件的测试电路和测试机。


背景技术：

2.半导体自动化测试是利用自动测试设备(automatic test equipment，ate)对被测器件(device under test，dut)的各项参数指标进行检测，剔除残次品以控制半导体器件的出厂品质。高压微电流源是为了测试分立器件的微电流指标时候，需要提供的na级别的恒流源，电压最大可以达到50v以上。
3.目前的测试电路包括两个独立的环路。这两个独立的环路会导致电路结构比较复杂，会增加板子尺寸和元器件数量，导致板子面积偏大和成本提升。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供被测器件的测试电路和测试机，通过开关切换，实现大小电流功放的切换，从而满足用户对高压微电流源的需求；将功放电路、采样电路和输出电路合并后，减小板子面积和器件的数量，降低生产成本。
5.第一方面，本实用新型实施例提供了被测器件的测试电路，所述电路包括：输出设定电路、调理电路、功放电路、采样电阻电路和采样电路；其中，所述功放电路包括第一功放电路和第二功放电路，所述采样电阻电路包括大电流采样电阻和小电流采样电阻；
6.所述输出设定电路、所述调理电路和所述功放电路依次连接，所述功放电路和所述采样电阻电路分别与被测器件相连接，所述采样电阻电路和所述调理电路分别与所述采样电路相连接；
7.所述输出设定电路，用于接收上位机发送的设定电流对应的设定电压，并将所述设定电流对应的设定电压发送给所述调理电路；
8.所述采样电路，用于确定所述设定电流的类型，使所述第一功放电路和所述大电流采样电阻形成第一回路，所述第二功放电路和所述小电流采样电阻形成第二回路，通过控制所述第一回路对应的开关和所述第二回路对应的开关采集所述大电流采样电阻或所述小电流采样电阻的当前电压，并将所述当前电压发送给所述调理电路；
9.所述调理电路，用于将所述设定电压和所述当前电压作差，直至电压差为0时，输出稳定的电压给所述被测器件；或者，对所述设定电压和所述当前电压进行计算，得到计算后的电压，并将所述计算后的电压发送给所述功放电路；
10.所述功放电路，用于将所述计算后的电压进行放大，得到放大后的电压，并输出给所述被测器件。
11.进一步的，所述第一功放电路包括大电流功放电路和第一开关，所述第二功放电路包括小电流功放电路和第四开关。
12.进一步的，所述第一功放电路和所述第二功放电路并联连接后的输出线与所述被
测器件的一端相连接；
13.其中，所述大电流功放电路和所述第一开关串联连接，所述小电流功放电路和所述第四开关串联连接。
14.进一步的，所述采样电阻电路还包括第二开关、第三开关、第五开关和第六开关。
15.进一步的，所述第二开关的一端分别与所述被测器件的另一端和所述第五开关的一端相连接，所述第二开关的另一端分别与所述第三开关的一端和所述大电流采样电阻的一端相连接，所述大电流采样电阻的另一端接地，所述第三开关的另一端与所述采样电路的第一输入端相连接；
16.所述第五开关的另一端分别与所述第六开关的一端和所述小电流采样电阻的一端相连接，所述第六开关的另一端与所述采样电路的第一输入端相连接，所述小电流采样电阻的另一端与所述采样电路的第二输入端相连接；所述采样电路的输出端与所述调理电路相连接。
17.进一步的，所述采样电路，用于在确定所述设定电流为第一电流，使第一开关、所述第二开关和所述第三开关闭合，第四开关、所述第五开关和所述第六开关断开的情况下，采集所述大电流采样电阻的当前电压，并将所述大电流采样电阻的当前电压发送给所述调理电路。
18.进一步的，所述采样电路，用于在确定所述设定电流为第二电流，使第一开关、所述第二开关和所述第三开关断开，第四开关、所述第五开关和所述第六开关闭合的情况下，采集所述小电流采样电阻的当前电压，并将所述小电流采样电阻的当前电压发送给所述调理电路。
19.进一步的，第一电流大于所述第二电流。
20.进一步的，所述调理电路包括减法器和积分器；
21.所述减法器，用于计算所述设定电压和所述当前电压的差值，得到电压差；
22.所述积分器，用于对所述电压差进行积分，得到所述计算后的电压。
23.第二方面，本实用新型实施例提供了测试机，包括如上所述的被测器件的测试电路。
24.本实用新型实施例提供了被测器件的测试电路和测试机，包括：输出设定电路、调理电路、功放电路、采样电阻电路和采样电路；其中，功放电路包括第一功放电路和第二功放电路，采样电阻电路包括大电流采样电阻和小电流采样电阻；输出设定电路、调理电路和功放电路依次连接，功放电路和采样电阻电路分别与被测器件相连接，采样电阻电路和调理电路分别与采样电路相连接；输出设定电路用于接收上位机发送的设定电流对应的设定电压，并将设定电流对应的设定电压发送给调理电路；采样电路用于确定设定电流的类型，使第一功放电路和大电流采样电阻形成第一回路，第二功放电路和小电流采样电阻形成第二回路，通过控制第一回路对应的开关和第二回路对应的开关采集大电流采样电阻或小电流采样电阻的当前电压，并将当前电压发送给调理电路；调理电路用于将设定电压和当前电压作差，直至电压差为0时，输出稳定的电压给被测器件；或者，对设定电压和当前电压进行计算，得到计算后的电压，并将计算后的电压发送给功放电路；功放电路用于将计算后的电压进行放大，得到放大后的电压，并输出给被测器件；通过开关切换，实现大小电流功放的切换，从而满足用户对高压微电流源的需求；将功放电路、采样电路和输出电路合并后，
减小板子面积和器件的数量，降低生产成本。
25.本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
26.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为本实用新型实施例一提供的被测器件的测试电路结构示意图；
29.图2为本实用新型实施例一提供的另一被测器件的测试电路结构示意图；
30.图3为本实用新型实施例二提供的整机测试原理示意图。
31.图标：
32.1-输出设定电路；2-调理电路；3-功放电路；4-采样电阻电路；5-采样电路。
具体实施方式
33.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.为便于对本实施例进行理解，下面对本实用新型实施例进行详细介绍。
35.实施例一：
36.图1为本实用新型实施例一提供的被测器件的测试电路结构示意图。
37.参照图1，该电路包括：输出设定电路1、调理电路2、功放电路3、采样电阻电路4和采样电路5；其中，功放电路包括第一功放电路和第二功放电路，所述采样电阻电路包括大电流采样电阻和小电流采样电阻；
38.输出设定电路1、调理电路2和功放电路3依次连接，功放电路3和采样电阻电路4分别与被测器件相连接，采样电阻电路4和调理电路2分别与采样电路5相连接；
39.输出设定电路1，用于接收上位机发送的设定电流对应的设定电压，并将设定电流对应的设定电压发送给调理电路2；
40.采样电路5，用于确定设定电流的类型，使第一功放电路和大电流采样电阻形成第一回路，第二功放电路和小电流采样电阻形成第二回路，通过控制第一回路对应的开关和第二回路对应的开关采集大电流采样电阻或小电流采样电阻的当前电压，并将当前电压发送给调理电路2；
41.调理电路2，用于将设定电压和当前电压作差，直至电压差为0时，输出稳定的电压给被测器件；或者，对设定电压和当前电压进行计算，得到计算后的电压，并将计算后的电
压发送给功放电路3；
42.功放电路3，用于将计算后的电压进行放大，得到放大后的电压，并输出给被测器件。
43.本实施例中，输出设定电路接收上位机发送的设定电流对应的设定电压，并将设定电流对应的设定电压发送给调理电路；系统在确定设定电流的类型，使功放电路和采样电阻电路切换至对应的开关的情况下，通过采样电路采集采样电阻电路中采样电阻的当前电压，并将当前电压发送给调理电路；调理电路对设定电压和当前电压进行差值和积分计算，得到计算后的电压；由于调理电路输出能力有限，此时需要功放电路对计算后的电压进行放大，得到放大后的电压，将放大后的电压输出给被测器件；根据被测器件上放大后的电压和电阻，计算得到电流，然后电流流到采样电阻后，采样电路继续采集采样电阻上的当前电压，并再次发送给调理电路；调理电路将设定电压与当前电压作差，直至电压差为0时，调理电路输出稳定的电压给dut，从而使dut输出稳定的电流，以锁定到用户设定电流处。或者，调理电路对设定电压和当前电压进行计算，得到计算后的电压，并将计算后的电压发送给功放电路；功放电路将计算后的电压进行放大，得到放大后的电压，并输出给被测器件。
44.进一步的，参照图2，第一功放电路包括大电流功放电路和第一开关，第二功放电路包括小电流功放电路和第四开关；
45.第一功放电路和第二功放电路并联连接后的输出线与被测器件的一端相连接；
46.其中，大电流功放电路和第一开关串联连接，小电流功放电路和第四开关串联连接。
47.具体地，本技术通过开关来切换采样电路的采样电阻；小电流功放电路通过第四开关接入到大电流功放电路中，输出部分没有变化，这样可以减小板子面积和器件的数量，降低生产成本。在实际使用中，通过开关切换，来实现大小电流功放的切换，从而满足客户对于高压微电流源的需求。
48.进一步的，采样电阻电路4还包括第二开关、第三开关、第五开关和第六开关；
49.第二开关的一端分别与被测器件的另一端和第五开关的一端相连接，第二开关的另一端分别与第三开关的一端和大电流采样电阻的一端相连接，大电流采样电阻的另一端接地，第三开关的另一端与采样电路的第一输入端相连接；
50.第五开关的另一端分别与第六开关的一端和小电流采样电阻的一端相连接，第六开关的另一端与采样电路的第一输入端相连接，小电流采样电阻的另一端与采样电路的第二输入端相连接；采样电路的输出端与调理电路相连接。
51.进一步的，采样电路5，用于在确定设定电流为第一电流，使第一开关、第二开关和第三开关闭合，第四开关、第五开关和第六开关断开的情况下，采集大电流采样电阻的当前电压，并将大电流采样电阻的当前电压发送给调理电路。
52.进一步的，采样电路5，用于在确定设定电流为第二电流，使第一开关、第二开关和第三开关断开，第四开关、第五开关和第六开关闭合的情况下，采集小电流采样电阻的当前电压，并将小电流采样电阻的当前电压发送给调理电路。
53.具体地，用户通过设定电流对应的设定电压后，系统会确定设定电流的类型，即确定是大电流还是小电流，然后使功放电路和采样电阻电路切换至对应的开关。例如，当需要输出小电流时，小电流功放电路对应的第四开关k4和小电流采样电阻对应的第五开关k5，
以及采样电路对应的第六开关k6会闭合，而第一开关k1、第二开关k2和第三开关k3会断开；小电流功放电路和小电流采样电阻处于环路中，从而满足用户输出小电流值的需求。当需要输出大电流时，第一开关k1、第二开关k2和第三开关k3闭合；第四开关k4、第五开关k5和第六开关k6断开，大电流功放电路和大电流采样电阻处于环路中，从而满足用户输出大电流值的需求。
54.进一步的，第一电流大于第二电流，其中，第一电流为大电流，第二电流为小电流。
55.进一步的，调理电路2包括减法器和积分器；
56.减法器，用于计算设定电压和当前电压的差值，得到电压差；
57.积分器，用于对电压差进行积分，得到计算后的电压。
58.一种测试机，包括如上所述的被测器件的测试电路。
59.本实用新型实施例提供了被测器件的测试电路和测试机，包括：输出设定电路、调理电路、功放电路、采样电阻电路和采样电路；其中，功放电路包括第一功放电路和第二功放电路，采样电阻电路包括大电流采样电阻和小电流采样电阻；输出设定电路、调理电路和功放电路依次连接，功放电路和采样电阻电路分别与被测器件相连接，采样电阻电路和调理电路分别与采样电路相连接；输出设定电路用于接收上位机发送的设定电流对应的设定电压，并将设定电流对应的设定电压发送给调理电路；采样电路用于确定设定电流的类型，使第一功放电路和大电流采样电阻形成第一回路，第二功放电路和小电流采样电阻形成第二回路，通过控制第一回路对应的开关和第二回路对应的开关采集大电流采样电阻或小电流采样电阻的当前电压，并将当前电压发送给调理电路；调理电路用于将设定电压和当前电压作差，直至电压差为0时，输出稳定的电压给被测器件；或者，对设定电压和当前电压进行计算，得到计算后的电压，并将计算后的电压发送给功放电路；功放电路用于将计算后的电压进行放大，得到放大后的电压，并输出给被测器件；通过开关切换，实现大小电流功放的切换，从而满足用户对高压微电流源的需求；将功放电路、采样电路和输出电路合并后，减小板子面积和器件的数量，降低生产成本。
60.实施例二：
61.图3为本实用新型实施例二提供的整机测试原理示意图。
62.参照图3，用户使用测试机即可输出相应的电压和电流，就可以对dut进行相关直流参数的测试，测试完成后，测试机将相关的数据传给上位机，最后呈现给用户，用户再根据数据进行相关分析或者分类。
63.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
64.另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
65.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定
的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
66.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。